DE10037472C2

DE10037472C2 - Procedure for installing an antenna

Info

Publication number: DE10037472C2
Application number: DE10037472A
Authority: DE
Inventors: Gerd Kohler; Michael Schreiber
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: US20030112189A1; JP2004505585A; EP1305848A1; WO2002011241A1; US6762732B2; CN1446388A; DE10037472A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau einer Anten ne, insbesondere für Mobilfunkgeräte.The invention relates to a method for installing an antenna ne, especially for mobile devices.

Bekannte Mobilfunkantennen sind beispielsweise integrierte Antennen, die der Gehäuse-Innenwand eines Mobilfunkgerätes angepasst sind und somit nach außen optisch nicht in Erschei nung treten. Diese relativ kostenintensiv herzustellenden in tegrierten Antennen weisen den Nachteil auf, dass ihr Sende- Empfangs-Wirkungsgrad zumeist schlechter ist als der einer Helixantenne, insbesondere dann, wenn das Volumen der integ rierten Antenne eingeschränkt ist. Dies bewirkt bei gleicher Akkumulatorkapazität eine Reduzierung der Betriebszeit zwi schen zwei Ladevorgängen bzw. erfordert bei gleicher Be triebszeit entsprechend mehr Akkumulatorkapazität. Ebenso kann eine Verbindung zur Basisstation vorzeitig abreißen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass integrierte Antennen bei extremen Anforderungen an die Bandbreite als integrierte Antennen nicht realisierbar sind.Known cellular antennas are integrated, for example Antennas covering the inside wall of a cellular device are adapted and thus visually not in appearance step. These are relatively expensive to manufacture integrated antennas have the disadvantage that their transmission Reception efficiency is usually worse than that Helical antenna, especially if the volume of the integ antenna is restricted. This causes the same Accumulator capacity a reduction in the operating time between two charging processes or requires the same loading drive time correspondingly more battery capacity. As well can break off a connection to the base station prematurely. There is also the possibility that integrated antennas with extreme bandwidth requirements as integrated Antennas cannot be realized.

Bekannt sind Mobilfunkantennen auch in Form sogenannter Heli xantennen. Diese Antennen sind im Wesentlichen aus Draht her gestellt und bestehen aus einem schraubenlinienförmig gewen delten Sende- und Empfangsteil, dem Helixteil, und einem Kon taktierungsteil, das zur Übertragung der Sende- /Empfangsenergie mit einer Flachbaugruppe des Mobilfunkgerä tes gekoppelt ist.Cellular antennas are also known in the form of so-called helicopters xantennen. These antennas are essentially made of wire and consist of a helical thread delten transmitting and receiving part, the helix part, and a Kon clocking part, which is used to transmit the transmission / Receive energy with a flat module of the mobile radio tes is coupled.

Aus der EP-A2-0 982 794 ist eine Radioantenne mit einem Schutzgehäuse bekannt, die mechanisch stabil ist und an eine Leiterplatte kontaktiert wird.EP-A2-0 982 794 describes a radio antenna with a Protective housing known, which is mechanically stable and attached to a PCB is contacted.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A2-0 987 788 ist eine Mehrbandantenne bekannt, die einen in Form einer Helix gewickelten ersten Leiter und einen zweiten Leiter enthält, der die Form eines kurzen Stabes aufweist, welcher wiederum an dem freien Ende der Helix angebracht ist.From European patent application EP-A2-0 987 788 is one Multi-band antenna known that a wound in the form of a helix contains first conductor and a second conductor which has the shape of a short rod, which in turn is on the free end of the helix is attached.

Die WO 99/31756 A1 beschreibt eine Antenne zur Übertragung und zum Empfang von Radiofrequenzsignalen in Form einer zy lindrischen Spule mit verschiedenen Bereichen, in denen die Abstände unterschiedlich sind.WO 99/31756 A1 describes an antenna for transmission and for receiving radio frequency signals in the form of a zy Lindric coil with different areas where the Distances are different.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren zum Einbau einer Antenne bereitzustellen, so dass ein Montageverfahren vereinfacht wird.The invention is based, an inexpensive task To provide methods of installing an antenna so that an assembly process is simplified.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die Merkmalskombi nation des Anspruchs 1.This task is solved by the combination of features nation of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen ent nommen werden.Advantageous refinements can be found in the subclaims be taken.

Die Kontaktierung der erfindungsgemäßen Antenne mit einer Leiterplatte bzw. Flachbaugruppe kann als eine Druckkontak tierung entsprechend Fig. 2 ausgeführt werden.The contacting of the antenna according to the invention with a printed circuit board or printed circuit board assembly can be carried out as a pressure contact according to FIG. 2.

Im Folgenden werden anhand von schematischen Figuren Ausfüh rungsbeispiele beschrieben:In the following, diagrammatic figures will be used Example examples described:

Fig. 1 und 2 zeigen Antennen gleichen inneren Aufbaus mit dem Beispiel einer Druckkontaktierung in Fig. 2, Fig. 1 and 2 show antennas same internal structure with the example of a pressure contact in Fig. 2,

Fig. 3 und 4 weisen eine Variante der Ausgestaltung des Kontaktierteiles auf, wobei unterschiedliche Feder wirkungen realisiert sind, FIGS. 3 and 4 show a variant of the embodiment of the contacted rope, where different spring effects are realized,

Fig. 5 und 6 sind ebenfalls weitestgehend baugleich, wobei eine Druckkontaktierung axial durch Andrücken eines Kontaktierfleckes geschieht und die anfänglich beabstandeten Windungen im Kontaktierteil zusammenge drückt werden, FIGS. 5 and 6 are also largely identical, wherein a pressure contacting is done by axially pressing a Kontaktierfleckes and initially spaced turns in the contacting portion together quantitative suppressed,

Fig. 7 stellt eine Explosionszeichnung einer Antenne mit zu gehörigem gedeckelten Gehäuse dar, wobei die zweiten Schnapphaken (2) zur Verriegelung in einem Mobilfunkgehäuse dienen, Fig. 7 illustrates an exploded view of an antenna group having at gehörigem capped housing, wherein the second snap hooks (2) are used to lock in a mobile housing,

Fig. 8A und 8B stellen den Stand der Technik dar. FIGS. 8A and 8B illustrate the prior art.

Der in den Fig. 8A und 8B dargestellte Stand der Technik umfasst eine Technik mit einem Sende-/Empfangsteil (15) und einem Kontaktierteil (6). Das Kontaktierteil (6) unterschei det sich deutlich von einem rotationssymmetrischen Teil, das bei ebener Auflage irgend eine Stellung einnehmen würde. Vielmehr ist die Lage eines Bauteiles nach dem Stand der Technik durch die asymmetrische Ausformung des Kontaktiertei les (6) festgelegt und erbringt die beschriebenen Schwierig keiten bei der Zuführung zu einem Montageprozess und bei der Aufnahme durch ein Handhabungsgerät.The prior art shown in FIGS. 8A and 8B comprises a technique with a transmitting / receiving part ( 15 ) and a contacting part ( 6 ). The contacting part ( 6 ) differs significantly from a rotationally symmetrical part that would take any position on a flat surface. Rather, the position of a component according to the prior art is determined by the asymmetrical shape of the Kontaktiertei les ( 6 ) and provides the described difficulties when feeding to an assembly process and when receiving by a handling device.

Es wird der Einbau einer Helixantenne betrachtet, die aus schließlich oder überwiegend durch einen Wickel- und/oder Windeprozess hergestellt wird. Eine derartige Antenne ist beispielsweise in der Fig. 1 dargestellt. Derartige Wickel prozesse werden in der Zugfedernherstellung verwendet. Dabei wird anstelle von Ösen an den Enden der Schraubenfeder gemäß Fig. 1, am unteren Ende des Kontaktierteiles, ein ausgeform tes Ende durch Wickeln oder Winden hergestellt.The installation of a helical antenna is considered which is finally or predominantly produced by a winding and / or winding process. Such an antenna is shown for example in FIG. 1. Such winding processes are used in the manufacture of tension springs. Here, instead of eyelets at the ends of the coil spring according to FIG. 1, at the lower end of the contact part, a shaped end is produced by winding or winding.

Der Vorteil der Druckkontaktierung mit dem gewendelten Kon taktierungsteil liegt hier darin, dass die Drehlagenorientie rung bei der Montage nicht erforderlich ist. Weiterhin kann durch entsprechende Auslegung des Drahtdurchmessers, des Win dungsdurchmessers und der Anzahl der dicht aufeinander ange ordneten Windungen leicht jede gewünschte Federsteifigkeit an der Antenne hergestellt werden. Trotz Form- und Lagetoleranz der zu kontaktierenden Partner wird eine Druckkontaktierung leicht und dauerhaft erzielt.The advantage of pressure contact with the coiled con The timing part here is that the rotational orientation tion is not required during assembly. Furthermore can by appropriate design of the wire diameter, the win dation diameter and the number of closely spaced easily arranged any desired spring stiffness of the antenna. Despite shape and position tolerance the partner to be contacted becomes a pressure contact achieved easily and permanently.

Obwohl die Herstellung bekannter Helixantennen kostenintensiv ist, da das Ausformen eines Kontaktierungsteils nur durch mehrfaches räumliches Biegen des Drahtes realisiert werden kann, finden diese eine breite Anwendung.Although the production of known helical antennas is expensive is because the molding of a contacting part only by multiple spatial bending of the wire can be realized , they are widely used.

Die automatisierte Zufuhr der Helixantennen z. B. zur Montage des Mobilfunktelefons wird dadurch erschwert, dass die Anten nen im Schüttgut zum Verhaken neigen, somit nur schwierig o der gar nicht automatisiert vereinzelt werden können.The automated feeding of the helix antennas e.g. B. for assembly of the mobile phone is complicated by the fact that the antenna tend to get caught in the bulk material, thus difficult o which cannot be separated automatically at all.

Ein weiterer Vorteil einer Helixantenne ist, dass aufgrund des angewickelten Abschlussrings am oberen Ende der Helix, vorteilhafte Sende- und Empfangseigenschaften erzielt werden.Another advantage of a helical antenna is that due to the wrapped end ring at the top of the helix, advantageous transmission and reception properties can be achieved.

Wesentliches Merkmal des durch Windungstechnik hergestellten Kontaktierungsteils der Antenne ist, dass die Windungen, auch im kontaktierten Zustand, direkten elektrischen Kontakt zu einander haben wie es in den Fig. 1 bis 4 dargestellt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Windungen so her gestellt werden, dass sie mit Vorspannung aneinander anlie gen. Wird dies nicht gewährleistet, so kann die Sende- und Empfangsqualität der Antenne abnehmen.An essential feature of the contacting part of the antenna produced by winding technology is that the turns, even in the contacted state, have direct electrical contact with one another, as is shown in FIGS. 1 to 4. This is achieved in that the windings are manufactured in such a way that they lie against one another with a prestress. If this is not guaranteed, the transmission and reception quality of the antenna may decrease.

Ein weiterer Vorteil der eingesetzten Antennenform ist, dass die Antenne vom Wickelautomaten direkt in Kunststoffschläuche gefördert werden kann, die zum einen Beschädigungen z. B. beim Transport als Schüttgut verhindern und zum anderen die Anten nen lagerichtig einem Montageautomaten anbieten können. Da durch können z. B. bei Montageautomaten übliche Vibrationswen delförderer eingespart werden.Another advantage of the antenna shape used is that the antenna from the automatic winder directly into plastic tubes can be promoted, the one damage z. B. at Prevent transport as bulk goods and secondly the antenna can offer an assembly machine in the correct position. because through can z. B. in assembly machines usual Vibrationswen del conveyor can be saved.

Mounting the antenna ( Fig. 7)

In das lagerichtig bereitgestellte Gehäuse entsprechend Fig. 7 (Längsachse senkrecht, große Gehäuseöffnung nach oben) wird die Helixantenne mit dem Kontaktierteil voran in die Öffnung des Gehäuses gefügt. Der Kontaktierteil wird im konischen Teil des Gehäuses zentriert und sitzt zunächst auf den Schnapphaken 1 auf.(Perpendicularly the longitudinal axis of wide housing opening to the top) in the correct position provided the housing according to Fig. 7, the helical antenna to the contacting portion is advanced together into the opening of the housing. The contacting part is centered in the conical part of the housing and initially sits on the snap hook 1 .

Durch weiteres Drücken, z. B. mit einem abgesetzten zylindri schen Stift als Werkzeug, werden die Schnapphaken 1 über drückt bis die Endposition der Helixantenne im Gehäuse er reicht wird. Durch den abgesetzten Stift wird erreicht, dass die Eindrückkraft nicht auf das elastische Helixteil ein wirkt, sondern nur auf den drucksteifen Teil des Kontaktier teils.By pressing again, e.g. B. with a stepped cylindrical pin as a tool, the snap hook 1 is pressed until the end position of the helical antenna in the housing is sufficient. The offset pin ensures that the pressing force does not act on the elastic helix part, but only on the pressure-resistant part of the contact part.

In einer weiteren Ausführung werden die Schnapphaken 1 vor dem Fügen der Antenne so weit geöffnet, dass die Antenne z. B. durch die Schwerkraft in ihre Endposition gelangt. Dann wer den die Schnapphaken 1 freigegeben und fixieren somit die An tenne im Gehäuse.In a further embodiment, the snap hooks 1 are opened so far before joining the antenna that the antenna z. B. reaches its end position by gravity. Then who released the snap hook 1 and thus fix the antenna to the housing.

Die Montage der Antenne wird durch Schließen des Gehäuses mit dem Deckel abgeschlossen. Dabei begrenzt der Zentrierstift in der Mitte des Deckels den Bewegungsbereich der Helix ohne sie selbst zu berühren. Dadurch wird erreicht, dass im Fall von stoßartiger Belastung die Schwingungen der Helix begrenzt sind und rasch abklingen. Der Deckel selbst wird vorzugsweise durch eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse verbunden.The antenna is installed by closing the housing completed the lid. The centering pin limits in the center of the lid the range of motion of the helix without it touch yourself. This ensures that in the case of shock-like loads limit the vibrations of the helix are and quickly fade away. The lid itself is preferred connected to the housing by a snap connection.

The pressure contact of the antenna

Die montierte Antenne (Antenne im Gehäuse, Deckel auf dem Ge häuse) wird in das Mobilfunktelefongehäuse gefügt und rastet mit den Schnapphaken 2 ein.The mounted antenna (antenna in the housing, cover on the Ge housing) is inserted into the mobile phone housing and snaps in with the snap hooks 2 .

Danach wird die Leiterplatte senkrecht zur Antennenlängsachse in das Mobilfunktelefongehäuse gefügt und z. B. über Schnapp haken verrastet. Dabei trifft der Kontaktierfleck auf das untere Ende des Kontaktierteils, wobei der nötige Kontaktier druck durch das zur Seite biegen des Kontaktierteils erzeugt wird; siehe Fig. 2.Then the circuit board is inserted perpendicular to the longitudinal axis of the antenna in the mobile phone housing and z. B. hooked over snap. The contact patch meets the lower end of the contacting part, the necessary contacting pressure being generated by bending the contacting part to the side; see Fig. 2.

Durch die unterschiedliche Ausgestaltung des Kontaktierteils, wie in Fig. 3 und Fig. 4, kann die Federrate des Kontak tierteils vorteilhaft gestaltet werden.Due to the different design of the contacting part, as in Fig. 3 and Fig. 4, the spring rate of the contact animal part can be advantageously designed.

Ein weiteres Prinzip des Druckkontaktierens ist in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt.Another principle of the pressure contacting is shown in Fig. 5 and Fig. 6.

Fig. 5 zeigt die montierte Antenne und den Kontaktierfleck der Leiterplatte. Der nötige Kontaktierdruck wird durch die als Druckfeder ausgebildeten letzten unteren Windungen des Kontaktierteils erzeugt. Im nicht kontaktierten Zustand haben diese den Windungsabstand 1. Fig. 5 shows the mounted antenna and the contact patch of the circuit board. The necessary contacting pressure is generated by the last lower turns of the contacting part, which are designed as compression springs. In the non-contacted state, these have the winding spacing 1 .

Durch Eindrücken und Einrasten der Antenne in das Mobilfunk antennengehäuse gemäß Fig. 6 werden diese Windungen auf ei nen Windungsabstand 2 zusammengedrückt und erzeugen somit den Kontaktierdruck.By pressing and latching the antenna into the mobile radio antenna housing according to FIG. 6, these windings are compressed to a distance 2 between the windings and thus generate the contact pressure.

Fig. 7 zeigt die einzelnen Bestandteile der Antenne. Fig. 7 shows the individual components of the antenna.

Claims

1.Method for installing an antenna, in particular for mo bile radio devices, consisting of a cylindrical, wound wire body, in which a helix part and a contacting part are arranged in one piece one behind the other on a common axis, in an internally approximately rotationally symmetrical housing ( 3 ), in which the antenna with the contact part ( 6 ) is inserted into an upper opening of the housing ( 3 ) and the contact part ( 6 ) is centered in a conical part of the housing ( 3 ) and the contact part ( 6 ) either
is seated on the first snap hook ( 1 ), so that pressing the antenna further presses the first snap hook ( 1 ) over and the antenna in the housing ( 3 ) assumes its end position when the snap hook ( 1 ) is locked, or
the first snap hooks ( 1 ) are opened before joining the antenna in such a way that the antenna comes into position in the vertical housing by gravity, whereupon the previously opened snap hooks ( 1 ) are released and fix the antenna in the housing,
the housing ( 3 ) is then closed with a cover ( 4 ) ver.

2. The method according to claim 1, in which a cylindrical pin is used as a tool for overpressing the first snap hook ( 1 ), which acts directly on the contacting part ( 6 ) through the helical part ( 5 ).

3. The method according to claim 1 or 2, wherein a centering on the lid ( 4 ) arranged centering pin ( 7 ) limits the range of movement of the helical part ( 5 ) without touching the ses in the rest position.

4. The method according to any one of the preceding claims, in which the antenna pre-assembled in a housing ( 3 ) is inserted into a mobile radio housing, the housing ( 3 ) engages via second snap hooks ( 2 ) in the mobile radio housing and at the same time a connection patch of a printed circuit board in such a way Contacting part ( 6 ) is present, that the spring force brought up by the contacting part ( 6 ) results in pressure contact between the contact patch ( 9 , 14 ).